β-Glycerophosphate (BGP) Disodium β-甘油磷酸鈉
β-Glycerophosphate (BGP) Disodium(β-甘油磷酸鈉,CAS 13408-09-8)是一種有機磷化合物,為甘油磷酸的β構型二鈉鹽,兼具良好的水溶性、生物相容性和化學穩定性,是生命科學研究、材料科學及化工領域常用的功能性試劑,核心用于磷補充、細胞培養誘導、水凝膠制備及電解液改性等場景,同時作為內源性代謝產物,對人體生理功能調節具有重要作用。
一、產品基本信息
1. 基礎參數
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參數項
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詳情
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中文名稱
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β-甘油磷酸鈉
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英文名稱
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Disodium β-glycerophosphate;β-Glycerophosphate Disodium Salt (BGP)
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CAS 號
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13408-09-8(β-甘油磷酸鈉二水合物,常用規格)
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分子式/分子量
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二水合物:C?H?Na?O?P·2H?O(分子量288.07),易吸潮,結晶狀態穩定
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外觀
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白色結晶性粉末,無臭無味,易吸潮,無可見雜質,溶解后為澄清透明溶液
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純度
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99%
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pH值
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1%水溶液pH 8.0-10.0,呈弱堿性,不影響常規實驗體系和生物活性
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溶解性
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易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚、丙酮等非極性溶劑,水溶液在25℃下穩定72小時以上
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儲存
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室溫(15-30℃)密封、干燥保存,防潮防吸潮;避免與氧化劑、食用化學品混儲,置于兒童不能觸及處,保質期2年
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2. 核心特性與用途
核心特性:β-甘油磷酸鈉(CAS 13408-09-8)為弱堿性有機磷化合物,化學性質穩定,不易被氧化,在水溶液中可緩慢水解為甘油和磷酸鹽,無毒性、生物相容性極佳,是人體及動物體內內源性代謝產物;作為磷源,可被生物體高效吸收利用,參與能量代謝和骨骼礦化過程;兼具溫敏性,可與殼聚糖等材料形成水凝膠,同時可作為配位劑調節電解質界面穩定性,耐受pH 6.0-11.0、-20-60℃溫度范圍,適配多種實驗和生產場景。
主要應用:
- 醫藥臨床領域:作為腸外營養磷補充劑,用于糾正或預防長期禁食、嚴重營養不良或消化道功能障礙導致的磷缺乏癥,為人體補充磷元素,參與細胞膜磷脂合成和能量代謝,適用于術后應激期、危重癥患者的代謝支持;也可作為中樞神經營養劑相關制劑的原料,輔助改善神經衰弱相關癥狀,注射過程中需避免藥液外滲引發局部刺激[3]。
- 細胞培養領域:作為成骨細胞、軟骨細胞培養的誘導劑,促進細胞分化和礦化,常用于骨組織工程、糖尿病相關細胞實驗等研究,為細胞生長提供磷源和滲透壓調節作用,適配多種細胞培養體系,不影響細胞活性。
- 材料科學領域:作為溫敏水凝膠的交聯劑,與殼聚糖、明膠等生物材料復合,制備可降解水凝膠,用于組織工程支架、藥物緩釋載體等,兼具良好的生物相容性和機械穩定性。
- 化工與其他領域:作為電解液添加劑,調節電解液界面穩定性,提升電池循環性能;作為金屬表面處理劑,用于金屬防腐和表面改性;也可作為食品添加劑,用于補充食品中的磷元素,改善食品口感和穩定性。
二、標準使用流程(分場景)
1. 通用實驗原則
- 溶解與稀釋:固體β-甘油磷酸鈉(CAS 13408-09-8)易吸潮,稱量時需快速操作,避免吸潮結塊;用無雜質超純水或相應緩沖液溶解,常溫攪拌即可快速溶解,無需加熱;母液建議現配現用,配制后4℃短期保存(≤3天),避免長期存放導致水解。
- 濃度控制:根據具體用途調整濃度,細胞培養常規工作濃度為1-10 mmol/L,醫藥制劑中磷補充濃度需按臨床需求調整,化工場景濃度根據配方優化。
- 相容性:避免與強氧化劑、強酸長時間接觸,防止降解;與大多數生物試劑、化工原料相容性良好,使用前可先進行小劑量相容性測試;醫藥使用時需注意,高磷酸血癥及腎衰患者禁用,肌酐清除率小于50ml/min的病人應監測血液磷酸鹽水平。
- 操作規范:密閉操作,加強通風,操作人員佩戴橡膠手套、化學安全防護眼鏡,避免直接接觸皮膚和黏膜,遠離火種、熱源,工作場所嚴禁吸煙,使用防爆型通風系統和設備。
2. 場景A:細胞培養(成骨細胞誘導)
試劑準備:β-甘油磷酸鈉(CAS 13408-09-8),DMEM細胞培養基(含10%胎牛血清),成骨細胞,PBS緩沖液(pH 7.4),無菌離心管、培養皿。
操作步驟:
1. 稱取適量β-甘油磷酸鈉,用無菌超純水溶解,配制成100 mmol/L母液,無菌過濾后備用;
2. 取對數生長期的成骨細胞,用PBS洗滌2次,1000 rpm離心5分鐘,棄上清,用DMEM培養基重懸細胞;
3. 將細胞接種于培養皿中,置于37℃、5% CO?培養箱中培養24小時,待細胞貼壁;
4. 取β-甘油磷酸鈉母液,加入培養基中,調整終濃度為5 mmol/L,輕柔混勻;
5. 繼續培養7-14天,期間每2天更換一次含β-甘油磷酸鈉的新鮮培養基,用于成骨細胞分化和礦化誘導,后續可通過堿性磷酸酶染色檢測誘導效果。
3. 場景B:醫藥級磷補充劑(腸外營養制劑配制)
試劑準備:β-甘油磷酸鈉(CAS 13408-09-8,醫藥級),無菌注射用水,葡萄糖注射液(5%),無菌操作設備。
操作步驟:
1. 按配方稱取醫藥級β-甘油磷酸鈉,加入無菌注射用水中,攪拌至完全溶解,配制濃度為10%的溶液;
2. 用無菌濾器過濾除菌,檢查溶液澄清度,輕微發黃不影響藥效,若出現渾濁則廢棄不用;
3. 將過濾后的β-甘油磷酸鈉溶液緩慢加入5%葡萄糖注射液中,輕柔混勻,調整磷濃度至臨床所需(通常為10-20 mmol/L);
4. 配制完成后,立即用于腸外營養輸注,輸注過程中注意觀察患者反應,如發生過敏反應立即停藥,予抗過敏治療,避免藥液外滲引發局部疼痛和刺激。
4. 場景C:溫敏水凝膠制備(組織工程支架)
試劑準備:β-甘油磷酸鈉(CAS 13408-09-8),殼聚糖,0.1 mol/L鹽酸,超純水,無菌培養皿。
操作步驟:
1. 取殼聚糖,加入0.1 mol/L鹽酸中,常溫攪拌至完全溶解,配制2%殼聚糖溶液;
2. 稱取β-甘油磷酸鈉,用超純水溶解,配制成40% β-甘油磷酸鈉溶液,過濾除菌;
3. 將β-甘油磷酸鈉溶液緩慢加入殼聚糖溶液中,邊加邊攪拌,調整β-甘油磷酸鈉終濃度為10%,調節pH至7.2-7.4;
4. 將混合溶液倒入無菌培養皿中,置于37℃恒溫環境中,靜置30分鐘,形成凝膠;
5. 用PBS緩沖液洗滌凝膠2-3次,去除未反應的β-甘油磷酸鈉,即可用于后續組織工程支架實驗。
三、關鍵注意事項與常見問題
1. 禁忌與安全
- 操作時佩戴手套、護目鏡和口罩,避免吸入固體粉末,避免直接接觸眼睛和黏膜;不慎接觸后立即用大量清水沖洗15分鐘,必要時就醫;
- 儲存時需密封嚴密,置于干燥、陰涼、通風處,防潮防吸潮,避免與氧化劑、易燃易爆物品混存,采用防爆型照明、通風設施,禁止使用易產生火花的機械設備和工具,儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料;
- 醫藥級產品需單獨存放,避免與工業級產品混放,防止污染;使用前需檢查產品外觀,若出現結塊、變色、渾濁等異常,禁止使用;
- 醫藥臨床使用時,嚴格遵循醫囑,遺傳性果糖不耐癥患者、對本品過敏者、高磷酸血癥及腎衰竭患者禁用,幼兒只在必要時并需在嚴格的醫生指導下使用;
- 實驗結束后,廢液和廢棄物需按生物試劑或化工廢棄物規范處理,不可隨意丟棄;不同批次產品不可混合使用,避免影響實驗或生產重復性。
2. 常見問題與解決
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問題
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可能原因
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解決方案
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溶解后出現輕微渾濁
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吸潮結塊、雜質混入或水解
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過濾除菌后使用;稱量時快速操作,避免吸潮;現配現用母液
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細胞培養誘導效果差
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濃度不當、培養基污染、細胞狀態差
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調整濃度至3-5 mmol/L;更換無菌培養基;選用對數生長期細胞
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水凝膠成型效果差、易潰散
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β-甘油磷酸鈉濃度不足、pH不當、溫度控制不佳
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調整終濃度至8%-12%;調節pH至7.2-7.4;嚴格控制37℃恒溫成型
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儲存后結塊嚴重
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儲存環境潮濕、密封不嚴
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轉移至干燥環境,密封保存;結塊后粉碎,溶解后過濾使用,不影響性能
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四、配方與試劑搭配(高效組合)
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組合
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適用場景
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優勢
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β-甘油磷酸鈉 + DMEM培養基
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成骨細胞、軟骨細胞培養誘導
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適配細胞生長環境,高效誘導細胞分化礦化,不影響細胞活性
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β-甘油磷酸鈉 + 殼聚糖 + 鹽酸
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溫敏水凝膠制備、組織工程支架
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快速成型,凝膠穩定性好,生物相容性佳,可降解
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β-甘油磷酸鈉 + 抗氧劑
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長期儲存、高溫加工場景
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防止β-甘油磷酸鈉氧化降解,延長產品保質期和穩定性
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β-甘油磷酸鈉 + 金屬表面處理劑
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提升金屬表面耐腐蝕性,改善表面親水性,適配化工生產需求
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